Створення акумуляторних сховищ (BESS) на ґрунтових шнеках — європейські стандарти

Створення акумуляторного сховища (BESS) на ґрунтових анкерах у ЄС регулюється Єврокодом 7 щодо геотехнічного проектування точкових навантажень та стандартом EN 1990 щодо комбінацій навантажень, тоді як протипожежні відстані між контейнерами регулюються національними нормами окремих держав-членів.

Два рівні регулювання: конструкція фундаменту та безпека експлуатації

Як і у випадку з дерев'яними будівлями, для BESS також діє правило двох спеціальностей. Геотехнічне проектування фундаменту (анкер, його довжина, несуча здатність, розміщення) регулюється Єврокодом 7. Конструктивне рішення каркаса контейнера та комбінації навантажень регулюються стандартом EN 1990 та пов’язаними з ним Єврокодами для сталевих конструкцій (EN 1993). Електрична та пожежна безпека експлуатації BESS як технологічного обладнання є окремою сферою, яка в ЄС регулюється міжнародним стандартом IEC 62933 та національними протипожежними нормами — вона безпосередньо не пов’язана з геотехнікою фундаменту, але інвестор та проектувальник повинні враховувати її паралельно.

Єврокод 7 — точкові навантаження від контейнерів

Єврокод 7 (EN 1997-1, розділ 7 — пальові фундаменти) застосовується до ґрунтових гвинтів під BESS так само, як і до інших типів навантажень. Детальний загальний огляд стандарту наведено в окремій статті: Єврокод 7 та ґрунтові анкери.

Особливістю системи BESS є характер навантаження:

Концентроване точкове навантаження. На відміну від рівномірно розподіленого навантаження (наприклад, у конструкції фотоелектричної станції), кожен гвинт під контейнером BESS переносить значно більше питоме навантаження, зосереджене в декількох опорних точках. Інженер-конструктор повинен перевірити несучу здатність як окремого анкера, так і всієї групи (груповий ефект згідно з EC7 §7.6.2).

Поєднання вертикального та горизонтального навантаження. Вітер, що діє на бічну стінку контейнера, створює горизонтальну складову, яку гвинт і несуча головка повинні передавати разом із вертикальним навантаженням — проектний підхід DA1 (комбінація 1 і 2) є стандартом у Чехії, Словаччині, Австрії та Німеччині.

Документація щодо кожного пункту окремо. З огляду на вища одиничне навантаження, у BESS зазвичай фіксують телеметричні дані (момент × глибина) для кожного окремого анкера, а не лише для вибірки — це слугує основою як для розрахунків статики, так і для страхування інвестицій.

EN 1990 — комбінації навантажень

EN 1990 (Єврокод: Основи проектування конструкцій) визначає, як поєднувати окремі навантаження (власна вага, експлуатаційні навантаження, вітер, сніг, а також, за необхідності, сейсмічність) у розрахункові комбінації, вимогам яких повинні відповідати як фундамент, так і несуча конструкція.

Для контейнера BESS особливо важливими є:

  • Постійне навантаження — власна вага контейнера та акумуляторів (десятки тонн залежно від типу та хімічного складу акумулятора)
  • Кліматичне навантаження — вітер, що дме на бічну поверхню, або сніг на даху контейнера в місцевостях із відповідним сніговим навантаженням
  • Надзвичайне навантаження — у сейсмічних регіонах (зокрема, у Південній Європі) доповнено Єврокодом 8

Національні додатки окремих країн ЄС регулюють часткові коефіцієнти навантаження та правила комбінування — проєкт, реалізований у Чехії, не можна без змін перенести до Німеччини чи Італії.

IEC 62933 — безпека BESS як технологічного обладнання

Міжнародний стандарт IEC 62933-5-2 (Вимоги до безпеки мережево-інтегрованих електрохімічних систем зберігання енергії) регулює електричну та експлуатаційну безпеку самого сховища — а не геотехніку фундаменту. Інвестору важливо знати, що:

  • Стандарт IEC 62933 регулює питання, що стосуються акумуляторів, системи управління та протипожежного захисту всередині контейнера
  • Єврокод 7 та EN 1990 стосуються фундаменту та несучої конструкції
  • Обидві сфери перетинаються в проектній документації, але розглядаються окремо і часто різними фахівцями

Бетонні фундаменти (фундаменти, опори, пояси) створюються шляхом викопування, армування сталевою арматурою та заливки цементним бетоном. Перед навантаженням необхідно почекати 7–28 днів, щоб бетон затвердів. Несуча здатність досягає 20–100+ тонн на точку, але за рахунок значно вищих витрат і тривалішого часу.

Протипожежні відстані — національні норми

На відміну від Єврокодів, гармонізованого європейського стандарту щодо відстаней між контейнерами BESS не існує. Ця сфера регулюється національними протипожежними нормами, а на практиці питання вирішується індивідуально разом із місцевим пожежним органом або уповноваженою особою з питань пожежної безпеки будівель.

Практичні наслідки для постачальників EPC: Відстані між елементами впливають на розміщення контейнерів на ділянці, а отже, і на розміщення опорних точок. Рекомендуємо розробити протипожежну концепцію до того, як буде затверджено геотехнічний проект фундаменту — зміна розміщення контейнерів після закручування анкерів є дорогою справою.

Як реалізуються проекти BESS у ключових країнах ЄС

Чеська Республіка: Геотехнічне проектування відповідно до ČSN EN 1997. Пожежну безпеку BESS оцінює авторизований фахівець з пожежної безпеки будівель (PBS) у рамках документації для отримання дозволу на будівництво.

Німеччина: DIN EN 1997 як національна адаптація EC7. Установки BESS, потужність яких перевищує певну межу, підлягають затвердженню відповідно до BImSchG (Закон про захист від шкідливих викидів) та вимог VDE щодо електробезпеки.

Австрія: ÖNORM B 4435 доповнює Єврокод 7. Питання пожежної оцінки BESS вирішує місцевий орган пожежної охорони (Landesfeuerwehrverband) відповідно до розміру установки.

Франція: NF EN 1997 як національна адаптація. Системи BESS, що перевищують певну потужність, підпадають під дію режиму ICPE (Installations Classées pour la Protection de l’Environnement) із власними вимогами щодо відстаней та безпеки.

Польща: PN-EN 1997 як національний стандарт. Зростання ринку BESS у Польщі зумовлене поєднанням із проектами сонячних електростанцій; геотехнічне проектування стандартно здійснюється відповідно до Єврокоду 7.

У всіх країнах діє таке правило: геотехнічні основи згідно з Єврокодом 7 + EN 1990 є універсальними в межах ЄС, тоді як питання пожежної безпеки та експлуатаційного дозволу завжди регулюються місцевим законодавством та місцевими органами влади.

Перелік питань для проекту BESS із використанням ґрунтових гвинтів у ЄС

  • Технічний паспорт контейнера з точковими навантаженнями від виробника BESS
  • Геотехнічне обстеження ділянки та визначення несучої здатності відповідно до EN 1997
  • Статичний розрахунок комбінацій навантажень згідно з EN 1990 (включно з вітром та, за необхідності, сейсмічністю)
  • Проектування несучих головок/профілів для передачі точкового навантаження на гвинт
  • Концепція протипожежного захисту та відстані безпеки відповідно до національних норм — слід визначити до затвердження розміщення
  • Телеметричний запис параметрів установки для кожного гвинта (момент × глибина)
  • Геодезична перевірка рівнинності в межах допусків, встановлених виробником контейнера
  • Сертифікація CE свердлильного верстата та документація для будівельного управління

Поширені запитання

Куди рухатися далі

Як на практиці відбувається монтаж фундаменту для контейнерів BESS: Акумуляторні сховища на ґрунтових шнеках

Загальний огляд геотехнічного проектування відповідно до Єврокоду 7: Єврокод 7 та ґрунтові анкери